توسعه عملکرد روش های نوین با استفاده از بهینه سازی چند هدفه در کنترل رواناب شهری

در این مطالعه, با هدف بهینه سازی مدیریت و کنترل رواناب سیلاب در حوضههای آبریز شهری از روشهای نوین مانند روش های بهینه مدیریتی (BMP) و روش های توسعه با حداقل اثرات جانبی (LID) استفاده شده است. مدلسازی هیدرولیکی و هیدرولوژیکی توسط نرم افزار SWMM انجام پذیرفته است و با الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGAII) به عنوان مدل بهینه ساز تلفیق شده است. توابع هدف شامل هزینه ساخت و اجرا (سرمایه گذاری) و بهره برداری از سازه های روش های نوین (LID-BMP), حجم سیلاب در سطح حوضه و بار آلاینده ها در خروجی حوضه آبریز در نظر گرفته شده است. منطقه مورد مطالعه, حوضه شهری عظیمیه واقع در شهر کرج, استان البرز است. بر اساس سامانه جمع آوری رواناب اصلی و فرعی موجود و به منظور بالا بردن دقت و اعمال روش های نوین, حوضه در فضای نرم افزار ArcGIS به 67 زیرحوضه تقسیم گردیده است. در این پژوهش, پنج نوع سازه با متغیرهای مساحت و نوع سازه, به الگوریتم ژنتیک معرفی شده است. الگوریتم NSGAII, متناسب با شرایط هر 61 زیرحوضه از نظر نوع کاربری, ترکیبی مناسب از چندین سازه در کنار هم با مساحتهای بهینه را بهعنوان راه حلها ارائه داده است. در نهایت جهت ارزیابی NSGAII, با تعریف هفت سناریو مختلف, مقایسه انجام گردیده است. نتایج حاکی از آن است که با اجرای راهحل ارائه شده توسط NSGAII, مقادیر کمیت و کیفیت سیلاب به ترتیب 41 و 31 درصد کاهش می یابند. همچنین مشاهده شد که اجرای سازه های مهار و کنترل سیلاب به صورت مجزا, تنها می تواند تامین کننده یکی از اهداف باشد و انتخاب بهینه ای در مقابل راهکار ارائه شده توسط NSGAII نیست. ترکیب سازههای نوین با هم و انتخاب مساحت مناسب برای هر یک, در مقایسه با استفاده مجزا و مستقل آنها عملکرد مناسبتری داشت. همچنین مشخص شد که به ویژه در بحث کیفیت سیلاب, هزینه بیشتر دلیل بر کارایی بیشتر نیست. علاوه بر این, همیشه با کاهش حجم سیلاب میزان آلودگی کاهش نمییابد, بلکه این مساله وابسته به نوع و مساحت LID-BMP ها می باشد.